package com.atcumt.Carl.Dp;

// 股票问题
public class Dp04 {

    /**
     * 股票问题：不可重复买卖
     * dp[i][0]：第 i 天不持有股票所得最多现金 --> 之前有卖了/之前没有
     * dp[i][1]：第 i 天持有股票所得的最多现金 --> 当天买入/之前持有
     *
     */
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int n = prices.length;
        if (prices == null || n < 2) {
            return 0;
        }
        int[][] dp = new int[n][2];
        dp[0][0] = 0; // 不持有
        dp[0][1] = -prices[0]; // 持有
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] + prices[i]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], -prices[i]);
        }
        return dp[n - 1][0];
    }

    /**
     * 股票问题Ⅱ:可重复买卖
     */
    public int maxProfit2(int[] prices) {
        int n = prices.length;
        if (prices == null || n < 2) {
            return 0;
        }
        int[][] dp = new int[n][2];
        dp[0][0] = 0; // 不持有
        dp[0][1] = -prices[0]; // 持有
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] + prices[i]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);
        }
        return dp[n - 1][0];
    }

    /**
     * 股票问题Ⅲ: 买卖多次，每次有手续费
     */
    public int maxProfit3(int[] prices, int fee) {
        int n = prices.length;
        if (prices == null || n < 2) {
            return 0;
        }
        int[][] dp = new int[n][2];
        dp[0][0] = 0;
        dp[0][1] = -prices[0];
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] + prices[i] - fee);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);
        }
        return Math.max(dp[n - 1][0], dp[n - 1][1]);
    }

    /**
     * 股票问题Ⅳ：至多买卖两次
     */
    public int maxProfit4(int[] prices) {
        int n = prices.length;
        int[][] dp = new int[n][5];
        dp[0][1] = -prices[0]; // 确保结果为最多两次买卖的最大利润
        dp[0][3] = -prices[0]; // 其余都初始化为0
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]); // 第一次买入
            dp[i][2] = Math.max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] + prices[i]); // 第一次卖出
            dp[i][3] = Math.max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]); // 第二次买入
            dp[i][4] = Math.max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]); // 第二次卖出
        }
        return dp[n - 1][4];
    }

    /**
     * 股票问题Ⅴ：至多买卖 k次
     */
    public int maxProfit5(int[] prices, int k) {
        int n = prices.length;
        int[][] dp = new int[n][2 * k + 1];
        for (int i = 1; i < 2 * k; i += 2) {
            dp[0][i] = -prices[0];
        }
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < 2 * k - 1; j++) {
                dp[i][j + 1] = Math.max(dp[i - 1][j + 1], dp[i - 1][j] - prices[i]); // 买入
                dp[i][j + 2] = Math.max(dp[i - 1][j + 2], dp[i - 1][j + 1] + prices[i]); // 卖出
            }
        }
        return dp[n - 1][2*k];
    }
}
